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- PDB-8ugl: High resolution in-situ structure of complex IV in respiratory su... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8ugl
タイトルHigh resolution in-situ structure of complex IV in respiratory supercomplex
要素(Cytochrome c oxidase subunit ...) x 14
キーワードELECTRON TRANSPORT / in-situ cryo-EM structure / mammalian / mitochondria / respiratory supercomplex / proton pumping / membrane protein
機能・相同性
機能・相同性情報


Cytoprotection by HMOX1 / TP53 Regulates Metabolic Genes / respiratory chain complex IV assembly / mitochondrial respirasome assembly / respiratory chain complex IV / Respiratory electron transport / mitochondrial respiratory chain complex IV / regulation of oxidative phosphorylation / Mitochondrial protein degradation / cytochrome-c oxidase ...Cytoprotection by HMOX1 / TP53 Regulates Metabolic Genes / respiratory chain complex IV assembly / mitochondrial respirasome assembly / respiratory chain complex IV / Respiratory electron transport / mitochondrial respiratory chain complex IV / regulation of oxidative phosphorylation / Mitochondrial protein degradation / cytochrome-c oxidase / mitochondrial respirasome / mitochondrial electron transport, cytochrome c to oxygen / cytochrome-c oxidase activity / electron transport coupled proton transport / ATP synthesis coupled electron transport / enzyme regulator activity / positive regulation of vasoconstriction / central nervous system development / mitochondrial inner membrane / oxidoreductase activity / copper ion binding / heme binding / mitochondrion / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
NADH-ubiquinone reductase complex 1 MLRQ subunit / NADH-ubiquinone reductase complex 1 MLRQ subunit / Cytochrome c oxidase, subunit 8 / Cytochrome c oxidase, subunit 8 superfamily / Cytochrome oxidase c subunit VIII / Cytochrome c oxidase subunit VIIa, metazoa / Cytochrome C oxidase, subunit VIIB / Cytochrome c oxidase subunit IV / Cytochrome C oxidase, subunit VIIB domain superfamily / Mitochondrial cytochrome c oxidase subunit VIc/VIIs ...NADH-ubiquinone reductase complex 1 MLRQ subunit / NADH-ubiquinone reductase complex 1 MLRQ subunit / Cytochrome c oxidase, subunit 8 / Cytochrome c oxidase, subunit 8 superfamily / Cytochrome oxidase c subunit VIII / Cytochrome c oxidase subunit VIIa, metazoa / Cytochrome C oxidase, subunit VIIB / Cytochrome c oxidase subunit IV / Cytochrome C oxidase, subunit VIIB domain superfamily / Mitochondrial cytochrome c oxidase subunit VIc/VIIs / Cytochrome c oxidase, subunit VIIa superfamily / Mitochondrial cytochrome c oxidase subunit VIc/VIIs superfamily / Cytochrome c oxidase subunit VIc / Cytochrome C oxidase chain VIIB / : / Cytochrome c oxidase, subunit VIa, conserved site / Cytochrome c oxidase subunit VIa signature. / Cytochrome c oxidase subunit VIIc / Cytochrome c oxidase subunit IV family / Cytochrome c oxidase subunit VIIc superfamily / Cytochrome c oxidase subunit IV superfamily / Cytochrome c oxidase subunit VIIc / Cytochrome c oxidase subunit IV / Cytochrome c oxidase, subunit VIa / Cytochrome c oxidase, subunit Va/VI / Cytochrome c oxidase, subunit VIa superfamily / Cytochrome c oxidase, subunit Va/VI superfamily / Cytochrome c oxidase subunit VIa / Cytochrome c oxidase subunit Va / Cytochrome c oxidase, subunit VIb / Cytochrome c oxidase, subunit VIb superfamily / Cytochrome oxidase c subunit VIb / Cytochrome c oxidase subunit VII / Cytochrome c oxidase subunit VII / Cytochrome c oxidase subunit 2, C-terminal / Cytochrome c oxidase subunit III domain / Cytochrome c oxidase subunit Vb, zinc binding region signature. / Cytochrome c oxidase, subunit Vb / Cytochrome c oxidase, subunit Vb superfamily / Cytochrome c oxidase subunit Vb / Cytochrome c oxidase subunit Vb, zinc binding domain profile. / Cytochrome c oxidase subunit I domain / Cytochrome c oxidase, subunit II / Cytochrome C oxidase subunit II, transmembrane domain / Cytochrome c oxidase subunit III / Cytochrome c oxidase subunit III-like / Cytochrome c oxidase, subunit III, 4-helical bundle / Cytochrome c oxidase subunit III / Heme-copper oxidase subunit III family profile. / Cytochrome c oxidase subunit III-like superfamily / Cytochrome C oxidase subunit II, transmembrane domain / Cytochrome oxidase subunit II transmembrane region profile. / Cytochrome c/quinol oxidase subunit II / Copper centre Cu(A) / CO II and nitrous oxide reductase dinuclear copper centers signature. / Cytochrome C oxidase subunit II, transmembrane domain superfamily / Cytochrome c oxidase, subunit I, copper-binding site / Heme-copper oxidase catalytic subunit, copper B binding region signature. / Cytochrome c oxidase-like, subunit I domain / Cytochrome oxidase subunit I profile. / Cytochrome c oxidase subunit I / Cytochrome c oxidase-like, subunit I superfamily / Cytochrome C and Quinol oxidase polypeptide I / Cytochrome C oxidase subunit II, periplasmic domain / Cytochrome c oxidase subunit II-like C-terminal / Cytochrome oxidase subunit II copper A binding domain profile. / Coiled coil-helix-coiled coil-helix (CHCH) domain profile. / Cupredoxin
類似検索 - ドメイン・相同性
CARDIOLIPIN / COPPER (II) ION / DINUCLEAR COPPER ION / HEME-A / Chem-PEK / Chem-PGV / PHOSPHATE ION / Chem-PSC / Cytochrome c oxidase subunit / Cytochrome c oxidase subunit 7B, mitochondrial ...CARDIOLIPIN / COPPER (II) ION / DINUCLEAR COPPER ION / HEME-A / Chem-PEK / Chem-PGV / PHOSPHATE ION / Chem-PSC / Cytochrome c oxidase subunit / Cytochrome c oxidase subunit 7B, mitochondrial / Cytochrome c oxidase subunit 4 / Cytochrome c oxidase subunit 6C / Mitochondrial NDUFA4 / Cytochrome c oxidase subunit / Cytochrome c oxidase subunit 8 / Cytochrome c oxidase subunit 5A, mitochondrial / Cytochrome c oxidase subunit 1 / Cytochrome c oxidase subunit 7C, mitochondrial / Cytochrome c oxidase subunit 3 / Cytochrome c oxidase subunit 5B, mitochondrial / Cytochrome c oxidase subunit 2 / Cytochrome c oxidase subunit 7A1, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Sus scrofa (ブタ)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3 Å
データ登録者Zheng, W. / Zhu, J. / Zhang, K.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1R35GM142959 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: High-resolution in situ structures of mammalian respiratory supercomplexes.
著者: Wan Zheng / Pengxin Chai / Jiapeng Zhu / Kai Zhang /
要旨: Mitochondria play a pivotal part in ATP energy production through oxidative phosphorylation, which occurs within the inner membrane through a series of respiratory complexes. Despite extensive in ...Mitochondria play a pivotal part in ATP energy production through oxidative phosphorylation, which occurs within the inner membrane through a series of respiratory complexes. Despite extensive in vitro structural studies, determining the atomic details of their molecular mechanisms in physiological states remains a major challenge, primarily because of loss of the native environment during purification. Here we directly image porcine mitochondria using an in situ cryo-electron microscopy approach. This enables us to determine the structures of various high-order assemblies of respiratory supercomplexes in their native states. We identify four main supercomplex organizations: IIIIIV, IIIIIV, IIIIIV and IIIIIV, which potentially expand into higher-order arrays on the inner membranes. These diverse supercomplexes are largely formed by 'protein-lipids-protein' interactions, which in turn have a substantial impact on the local geometry of the surrounding membranes. Our in situ structures also capture numerous reactive intermediates within these respiratory supercomplexes, shedding light on the dynamic processes of the ubiquinone/ubiquinol exchange mechanism in complex I and the Q-cycle in complex III. Structural comparison of supercomplexes from mitochondria treated under different conditions indicates a possible correlation between conformational states of complexes I and III, probably in response to environmental changes. By preserving the native membrane environment, our approach enables structural studies of mitochondrial respiratory supercomplexes in reaction at high resolution across multiple scales, from atomic-level details to the broader subcellular context.
履歴
登録2023年10月5日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年6月19日Provider: repository / タイプ: Initial release

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
4A: Cytochrome c oxidase subunit 1
4B: Cytochrome c oxidase subunit 2
4C: Cytochrome c oxidase subunit 3
4D: Cytochrome c oxidase subunit 4
4E: Cytochrome c oxidase subunit 5A, mitochondrial
4F: Cytochrome c oxidase subunit 5B, mitochondrial
4G: Cytochrome c oxidase subunit 6A2
4H: Cytochrome c oxidase subunit 6B1
4I: Cytochrome c oxidase subunit 6C
4J: Cytochrome c oxidase subunit 7A1, mitochondrial
4K: Cytochrome c oxidase subunit 7B
4L: Cytochrome c oxidase subunit 7C, mitochondrial
4M: Cytochrome c oxidase subunit 8
4N: Cytochrome c oxidase subunit NDUFA4
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)255,49843
ポリマ－235,47214
非ポリマー20,02629
水14,484804
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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Cytochrome c oxidase subunit ... , 14種, 14分子 4A4B4C4D4E4F4G4H4I4J4K4L4M4N

#1: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 1


分子量: 56992.711 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: O79876
#2: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 2


分子量: 26288.627 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: Q69GF7
#3: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 3


分子量: 29753.361 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: Q35916
#4: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 4


分子量: 19670.664 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1T8J9
#5: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 5A, mitochondrial


分子量: 16771.195 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: F1SJ34
#6: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 5B, mitochondrial


分子量: 13801.783 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: Q5S3G4
#7: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 6A2


分子量: 10876.370 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A287AEB7
#8: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 6B1


分子量: 10204.456 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A1XQT1
#9: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 6C


分子量: 8617.122 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1TXH1
#10: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 7A1, mitochondrial


分子量: 9028.479 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: Q8SPJ9
#11: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 7B


分子量: 9169.476 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A287BJ57
#12: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 7C, mitochondrial


分子量: 7358.661 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: Q1W0Y2
#13: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 8


分子量: 7615.939 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A1XQT4
#14: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit NDUFA4


分子量: 9322.771 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A1XQS3

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非ポリマー , 12種, 833分子

#15: 化合物
ChemComp-PGV / (1R)-2-{[{[(2S)-2,3-DIHYDROXYPROPYL]OXY}(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL (11E)-OCTADEC-11-ENOATE / PHOSPHATIDYLGLYCEROL / 2-VACCENOYL-1-PALMITOYL-SN-GLYCEROL-3-PHOSPHOGLYCEROL


分子量: 749.007 Da / 分子数: 15 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H77O10P / コメント: リン脂質*YM
#16: 化合物 ChemComp-HEA / HEME-A


分子量: 852.837 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C49H56FeN4O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#17: 化合物 ChemComp-CU / COPPER (II) ION


分子量: 63.546 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cu
#18: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#19: 化合物 ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na
#20: 化合物 ChemComp-CDL / CARDIOLIPIN / DIPHOSPHATIDYL GLYCEROL / BIS-(1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHO)-1',3'-SN-GLYCEROL


分子量: 1464.043 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C81H156O17P2 / コメント: リン脂質*YM
#21: 化合物 ChemComp-CUA / DINUCLEAR COPPER ION


分子量: 127.092 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cu2
#22: 化合物 ChemComp-PSC / (7R,17E,20E)-4-HYDROXY-N,N,N-TRIMETHYL-9-OXO-7-[(PALMITOYLOXY)METHYL]-3,5,8-TRIOXA-4-PHOSPHAHEXACOSA-17,20-DIEN-1-AMINIUM 4-OXIDE / PHOSPHATIDYLCHOLINE / 2-LINOLEOYL-1-PALMITOYL-SN-GYCEROL-3-PHOSPHOCHOLINE


分子量: 759.068 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C42H81NO8P / コメント: リン脂質*YM
#23: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
#24: 化合物 ChemComp-PEK / (1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(STEAROYLOXY)METHYL]ETHYL (5E,8E,11E,14E)-ICOSA-5,8,11,14-TETRAENOATE / PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / 2-ARACHIDONOYL-1-STEAROYL-SN-GLYCEROL-3-PHOSPHOETHANOLAMINE


分子量: 768.055 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C43H78NO8P / コメント: リン脂質*YM
#25: 化合物 ChemComp-PO4 / PHOSPHATE ION / ホスファ-ト


分子量: 94.971 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: PO4
#26: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 804 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: In-situ cryo-EM structure of respiratory supercomplex by directly imaging mitochondria
タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: #1-#14 / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)
緩衝液pH: 7
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1300 nm / Cs: 2.7 mm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487: / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 56000 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00516578
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.89422306
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d11.0183040
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0422330
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052662

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万見について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbjlvh1.pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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